Concreto ou Betão

O concreto ou betão é um material constituído pela mistura, devidamente proporcionada, de inertes com um ligante hidráulico, água e adjuvantes.

A coesão e resistência do produto final é-lhe conferida essencialmente pela propriedade do ligante que, misturado com a água, endurece, permitindo a aglomeração de materiais inertes, tais como areias, godos, pedra britada, etc.

Conceitos prévios sobre Concreto ou Betão

Raio médio dum molde e raio médio duma armadura:

A existência duma superfície limite em contacto com o concreto ou betão – armadura ou face do molde – provoca uma chamada das partículas finas para junto da mesma, verificando-se em consequência um empobrecimento da massa do interior do concreto ou betão em tais partículas. Este fenómeno, designado por efeito de parede, põe em evidência a necessidade de prever excesso da argamassa no concreto ou betão de modo a que o referido empobrecimento não provoque uma diminuição de compacidade da massa do concreto por insuficiência de material fino; este efeito é tanto mais significativo quanto maior for a relação entre a superfície da peça e o seu volume.

Trabalhabilidade do Concreto ou Betão

Designa-se por Trabalhabilidade a maior ou menor facilidade com que um concreto ou betão é transportado, colocado, adensado e acabado e a maior ou menor facilidade com que se desagrega durante estas operações.

Esta propriedade depende dos meios de que se dispõe para realizar aquelas operações, pelo que um concreto ou betão pode ser mais ou menos trabalhável conforme o equipamento utilizado.

A trabalhabilidade depende de várias propriedades físicas, nomeadamente do ângulo de atrito interno entre as partículas constituintes, da coesão, da viscosidade, da massa volúmica, da segregação e da exsudação.

Existem vários métodos de medição desta propriedade, tendo-se no entanto vulgarizado dois, pela sua simplicidade:

1. O método Vêbê, para concreto que deve ser vibrado;
2. O método de Abrams, de abaixamento do cone, para concreto de consistência mais mole.

Ensaio de abaixamento do cone de Abrams:

O cone consiste num molde metálico tronco-cónico em que o concreto (betão) é colocado em três porções com alturas sensivelmente iguais. Cada camada é apiloada com 25 pancadas de um varão normalizado, rasando-se, findo o apiloamento, a superfície superior com um movimento adequado do varão.

Retira-se o molde de seguida medindo-se o abaixamento do cone pela diferença entre a altura do molde e a altura do centro do topo superior do cone, eventualmente deformado.

Este ensaio, cuja simplicidade de aplicação o torna o mais corrente em estaleiro, permite ainda detectar variações acidentais da composição do concreto (betão). Assim, um brusco aumento no abaixamento pode significar, por exemplo, que o teor de humidade do inerte aumentou inesperadamente; a diminuição no inerte, por exemplo, uma diminuição da percentagem de areia ou um aumento do seu módulo de finura.

Ensaio de vibração e compactação Vêbê:

Neste ensaio molda-se um cone de Abrams – adoptando a técnica atrás referida – dentro de um molde cilíndrico colocado sobre uma mesa vibratória, provida dum vibrador com frequência, amplitude e aceleração determinadas.

Depois de moldado o cone e retirado o molde, coloca-se um disco transparente, solidário com uma haste que lhe permite movimento vertical, sobre o topo do cone e põe-se a mesa a trabalhar.

O resultado do ensaio é expresso pelo tempo, em segundos, que decorre entre o início da vibração – momento em que se acciona um cronómetro – e aquele em que se observa a saída do ar existente entre o disco transparente e o concreto (betão) – momento em que se trava o cronómetro.

A finalizar refere-se alguns aspectos condicionantes da trabalhabilidade dum concreto (betão), a saber:

ü  O aumento do volume de água, proveniente por exemplo do aumento do teor de humidade do inerte, provoca um aumento do abaixamento;

ü  As misturas ricas em areia apresentam uma boa trabalhabilidade, ao contrário das misturas com abundância de grossos;

ü  O aumento do módulo de finura da areia origina uma diminuição do abaixamento;

ü  Os inertes rolados originam concreto com melhor trabalhabilidade do que os inertes britados;

ü  O aumento da quantidade de cimento e da sua finura, aumenta a trabalhabilidade.

Água de amassadura no Concreto (Betão)

O volume de água necessário para a amassadura do concreto (betão) depende essencialmente da quantidade e natureza dos inertes e da consistência pretendida para o concreto.

Quanto ao primeiro aspecto – quantidade de ligante – verifica-se que o cimento portland necessita para se hidratar, dum volume de água correspondente a cerca de 25% do seu peso.

Quanto aos materiais inertes o volume de água necessário para os molhar, permitindo a sua ligação com a pasta do cimento, depende da forma, da natureza das superfícies, da granulometria e da absorção dos inertes.

Dosagem de cimento

O componente que mais influi nas propriedade do concreto (betão) é o cimento, tanto em quantidade como em qualidade. A quantidade de cimento constitui, dum modo geral, um dado no estudo da composição do concreto (betão), fixado, quer por disposições regulamentares, quer por condições incluídas nos cadernos de encargos.

A fixação destes valores pode ter por objectivo a obtenção de resistências mecânicas pré-estabelecidas, a obtenção de concreto (betões) duráveis perante a agressividade do meio atmosférico corrente ou de ambientes atmosféricos mais agressivos ou, ainda, proporcionar conveniente protecção às armaduras.

Métodos para o estudo da composição granulométrica do inerte

A mistura dos inertes em proporções que conduzam ao máximo da compacidade do concreto, é um objectivo fundamental nos estudos da composição; dever-se-à no entanto ter em atenção que o concreto a obter terá de apresentar uma trabalhabilidade adequada.

Existe um grande número de métodos destinados a estudar a composição granulométrica dos inertes que, no entanto, se podem agrupar em três fundamentais:

• Misturas realizadas experimentalmente com o cimento, a areia e os outros inertes para se obter a composição mais económica possível, com a trabalhabilidade adequada e as propriedades exigidas para o concreto endurecido.

• Utilização de curvas de referência, baseadas no princípio de que a composição granulométrica óptima é dada por uma certa curva estabelecida experimentalmente por investigadores, limitando-se o estudo ao ajustamento, por cálculo ou por meio duma construção gráfica, da granulometria da mistura dos inertes àquela curva.

• Emprego de traços fixos ou composições pré-estabelecidas, solução apenas possível em países que têm os inertes normalizados podendo arranjar-se composições – tipos que se ajustem a tais inertes; não é o caso do nosso país em que se tem de calcular a composição granulométrica sempre que se nos depara um novo grupo de inertes.